一种炔醇烷氧基化的生产工艺.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103242143 A (43)申请公布日 2013.08.14 CN 103242143 A *CN103242143A* (21)申请号 201310135760.9 (22)申请日 2013.04.18 C07C 43/178(2006.01) C07C 41/03(2006.01) (71)申请人 岳阳市英泰合成材料有限公司 地址 414009 湖南省岳阳市云溪区云溪工业 园 (72)发明人 张一甫 程霜莉 宋自旗 (74)专利代理机构 云南派特律师事务所 53110 代理人 龚笋根 (54) 发明名称 一种炔醇烷氧基化的生产工艺 (57) 摘要 本发明涉及一。

2、种炔醇烷氧基化的生产工艺， 目的是提供一种反应条件温和， 反应过程可控的 炔醇烷氧基化的生产工艺。采用的技术方案为 ： 将预热后的炔醇加入反应釜， 加入催化剂恒温搅 拌均匀 ； 将环氧烷加入反应釜中， 加入环氧烷过 程中控制反应釜内温度和压力在一定范围内， 加 完后恒温一段时间中和 ； 减压蒸馏去除物料中的 水分及轻组分即得产品。 本发明的反应条件温和， 不需要高压设备， 同时具有生产过程中的充分可 控性 ； 由于反应温度低， 催化剂组分中含有的强 碱性组分在提高催化效率的同时不会带来诸如炔 醇裂解的副反应 ； 由于反应温度低， 沸点低的环 氧烷不会在反应时气化增大压力， 提高了安全性 ； 生。

3、产效率提高、 产物纯度高且节能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103242143 A CN 103242143 A *CN103242143A* 1/1 页 2 1. 一种炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 包括步骤 ： a将预热至温度为 40 70的炔醇加入反应釜， 再加入催化剂于 40 70恒温搅 拌均匀 ； b 将环氧烷加入反应釜中， 加入环氧烷过程中控制反应釜内温度为4070、 压力小 于或等于 0.5MPa， 加完后于 40 70下恒。

4、温 3 6h ； c反应釜中加入酸性物质搅拌， 将物料中和至 pH 值为 6 8 ； d减压蒸馏去除物料中的水分及轻组分即得产品。 2. 根据权利要求 1 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的催化剂为脂 肪族胺、 无机碱和路易斯酸的混合物。 3. 根据权利要求 2 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的催化剂由如 下组份按质量百分比组成 ： 脂肪族胺 85 100%、 无机碱 0 10%、 路易斯酸 0 10%。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的催化剂 质量为加入炔醇质量的 0.001 10.0%。 5. 。

5、根据权利要求 1 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的炔醇为 C4 C16的炔醇。 6. 根据权利要求 1 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的环氧烷为环 氧乙烷、 环氧丙烷、 环氧丁烷中的一种或几种混合。 7. 根据权利要求 6 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的炔醇与两种 或两种以上的环氧烷共同加合， 采用一步法或多步法。 8. 根据权利要求 1 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的环氧烷以 1 5kg/min 的速度加入反应釜中。 9. 根据权利要求 1 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的酸性物。

6、质为 冰醋酸或盐酸。 10. 根据权利要求 1 所述的炔醇烷氧基化的生产工艺， 其特征在于 ： 所述的步骤 c 与 步骤 d 之间增加漂白工序， 所述的漂白工序为在反应釜中加入漂白剂， 搅拌 0.5 1h ； 所述 的漂白剂为双氧水、 亚硫酸钠或亚硫酸氢钠中的一种 ； 所述漂白剂的加入量为炔醇质量的 0.4 1.0%。 权 利 要 求 书 CN 103242143 A 2 1/4 页 3 一种炔醇烷氧基化的生产工艺 技术领域 0001 本发明涉及一种炔醇烷氧基化的生产工艺。 背景技术 0002 炔醇是一类在诸多领域有广泛应用的精细化工产品。 从分子结构上看炔醇含有炔 基以及极性基团羟基和非极性。

7、基团脂肪碳链， 这种结构决定了炔醇化合物具有许多优良的 性能， 如表面活性性能。 0003 但是由于炔醇亲水基团 （羟基） 体积较小， 使得炔醇的亲水性较差， 从而限制了其 在水性领域的应用。而在绿色环保的趋势下， 对炔醇进行改性使其具有良好的亲水性可以 使得炔醇的应用更为广泛， 也更加环保。 0004 对于炔醇的改性有多种方法， 而其中将炔醇环氧基化就是其中一种方法。炔醇环 氧基化的方法主要是将炔醇与环氧烷类有机化合物， 如环氧乙烷、 环氧丙烷进行加合， 环氧 烷开环后接枝在与羟基相连的碳链上， 使得炔醇改性后具有更好的亲水性， 表面活性， 并且 具有极其优良的润湿性。此类炔醇烷氧基化合物可。

8、应用于水性涂料、 水性油墨、 水性胶黏 剂、 金属加工及萃取、 农药乳化等领域。 0005 炔醇烷氧基化主要是通过炔醇与环氧烷类化合物进行加合反应而实现的， 现有技 术中， 炔醇烷氧基化有两种途径 ： 一种是高压法， 将环氧烷压入已加入炔醇和催化剂的高压 釜中， 通常反应所需压力为 0.7 1.2MPa， 反应温度为 40 150 ； 另一种是溶剂法， 即加 合反应在有机溶剂中进行， 反应完成后再将溶剂蒸去。 0006 高压法所需压力较高， 对于操作人员具有一定的危险性， 并且对于反应容器的要 求较高， 即生产成本也相应提高 ； 并且因为压力容器体积有限， 高压法不能一次加合较多的 环氧烷， 。

9、需要加合较多的环氧烷时， 需要分多步逐步加合。 而溶剂法， 但是生产效率较低， 在 蒸去溶剂时需要大量的热量， 并且需要在工艺流程中加设蒸发设备， 即耗能也耗时 ； 此外， 产物会残存有机溶剂， 使得制备的炔醇烷氧基化产物的纯度不高， 在某些领域就不能应用。 发明内容 0007 本发明的主要目的是提供一种反应条件温和， 反应过程可控的炔醇烷氧基化的生 产工艺。 0008 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案为 ： 一种炔醇烷氧基化的生产工艺， 包括 步骤 ： 0009 a将预热至温度为 40 70的炔醇加入反应釜， 再加入催化剂于 40 70恒 温搅拌均匀 ； 0010 b 将环氧烷加入反应。

10、釜中， 加入环氧烷过程中控制反应釜内温度为4070、 压 力小于或等于 0.5MPa， 加完后于 40 70下恒温 3 6h ； 0011 c反应釜中加入酸搅拌， 将物料中和至 pH 值为 6 8 ； 0012 d减压蒸馏去除物料中的水分及轻组分即得产品。 说 明 书 CN 103242143 A 3 2/4 页 4 0013 进一步的， 所述的催化剂为脂肪族胺、 无机碱和路易斯酸的混合物。 0014 脂肪族是指结构简单， 饱和度不定的直链有机化合物 ； 脂肪族胺即为结构简单， 饱 和度不定的含氮原子的直链有机化合物 ； 脂肪族胺为亲核试剂， 其为常用的有机化学药品， 它本身可以在有机化学反应。

11、中提供电子对。无机碱主要是金属低价氢氧化物， 这类化合物 在有机化学反应中可以提供电子。路易斯酸 （Lewis Acid， LA） 是指电子接受体， 是有机化 学中常用试剂， 它在有机化学反应中是电子接受体。 0015 进一步优选的， 所述的催化剂由如下组份按质量百分比组成 ： 脂肪族胺 85 100%、 无机碱 0 10%、 路易斯酸 0 10%。 0016 进一步优选的是， 所述的催化剂质量为加入炔醇质量的0.00110.0%。 催化剂用 量过多或过少都会影响反应速率。 0017 进一步的， 所述的炔醇为 C4 C16的炔醇。即所述的炔醇为碳原子数量为 4 16 个直链、 含有支链或不饱和。

12、基团的炔类化合物， 其可以含有一个或多个羟基。 0018 进一步的， 所述的环氧烷为环氧乙烷、 环氧丙烷、 环氧丁烷中的一种或几种混合。 0019 进一步的， 所述的炔醇与两种或两种以上的环氧烷共同加合， 采用一步法或多步 法。也就是说炔醇与不同环氧烷共同加合时， 可以采取炔醇与不同环氧烷的混合物共同加 合 ； 也可以采取炔醇与一种环氧烷加合后再与另一种环氧烷进行加合， 以此类推。例如， 炔 醇环氧丙烷和环氧乙烷共同加合反应， 可以采取炔醇与两种环氧烷共同一次性加合 ； 也可 以让炔醇先与环氧丙烷加合， 之后已加合的炔醇改性物再与环氧丙烷加合。 0020 进一步的， 所述的环氧烷以 1 5kg。

13、/min 的速度加入反应釜中。随着环氧烷的加 入， 烷氧基化反应实际上已经开始， 如果加料速度过快， 大量的环氧烷分散不均， 会使得被 包裹在内部的环氧烷不能与炔醇接触反应， 但加料速度过慢， 反应物又减少， 故适合的加料 速度是 1 5kg/min。 0021 进一步的， 所述的酸性物质为冰醋酸或盐酸。 这两种酸是常见的中和酸， 不会与反 应物和生成物发生副反应。 0022 进一步的， 所述的步骤c与步骤d之间增加漂白工序， 所述的漂白工序为在反应釜 中加入漂白剂， 搅拌0.51h。 为了使得产品色泽美观且去除一些色素杂质， 在反应中和后 续工序增加漂白工序。 0023 进一步优选的是， 所。

14、述的漂白剂为双氧水、 亚硫酸钠或亚硫酸氢钠中的一种 ； 所述 漂白剂的加入量为炔醇质量的 0.4 1.0%。因为漂白剂通常是强氧化剂， 其加入量不能过 多以免发生副反应引入更多杂质。 0024 上述技术方案中各组分的用量是参与反应的最佳原料比例， 但是本领域技术人员 可以根据本发明的教导进行等同的变化。 例如 ： 因为工业生产本身的误差导致的参数变化， 或者再复配别的组分增加相应的功效， 均与本发明的技术方案等同。 0025 本发明具有以下优点 ： 0026 1、 实现了在压力不超过0.5MPa、 温度4070下炔醇环氧基化的加合反应， 不需 要高压设备， 同时具有生产过程中的充分可控性。 0。

15、027 2、 由于反应温度低， 催化剂组分中含有的强碱性组分在提高催化效率的同时不会 带来诸如炔醇裂解的副反应。 0028 3、 由于反应温度低， 沸点低的环氧烷类如环氧乙烷， 不会在反应时气化而增大压 说 明 书 CN 103242143 A 4 3/4 页 5 力， 因而提高了安全性。 0029 4、 本发明较传统的炔醇烷氧基化的生产工艺生产效率大大提高， 且不会由于使用 溶剂导致溶剂残存量增大而影响产物的纯度， 也节约了蒸发溶剂所需的能量。 具体实施方式 0030 为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案， 特提供下面优选的实施 例， 但本发明的技术思想并不限于以下实施例。 00。

16、31 实施例一 0032 2,4,7,9- 四甲基 -5- 癸炔 -4,7- 二醇加成环氧乙烷 20%， 生产过程包括 ： 0033 a. 用泵将预先在 55 65熔融的 4000kg2,4,7,9- 四甲基 -5- 癸炔 -4,7- 二醇 输送至高位槽计量后， 放入容积为 6m3的密闭低压反应釜中， 反应釜为外盘管导热油或者蒸 汽加热、 内盘管水冷、 搅拌为框式或者桨叶式的标准反应釜。 通过反应釜上的加料装置加入 24.6kg 三甲胺、 0.4kg 氢氧化钾的混合物。 0034 b. 通过环氧乙烷计量加料泵以 4 5kg/min 的速度往反应釜中加入 1050kg 环氧 乙烷， 加入过程中，。

17、 控制釜内温度在 50 55， 压力不超过 0.35MPa。当压力超过 0.35MPa 时， 暂停加料， 等压力低于 0.3MPa 时， 再继续加料。加料完毕后保持温度约 3h， 待釜内压力 下降到不再变化。 0035 c. 反应结束后降温， 以保护气置换釜内剩余的环氧乙烷后， 加入 10 25kg 冰醋 酸， 搅拌 0.5h， 物料 pH 值中和至 6 8。 0036 d. 加入 10 25kg 双氧水， 搅拌 0.5h。 0037 e. 减压蒸馏去除物料中的水分及轻组分。 0038 f. 出料包装。 0039 实施例二 0040 2,5,8,11- 四甲基 -6- 十二炔 -5， 8- 二。

18、醇加成 30% 的环氧乙烷， 生产过程包括 ： 0041 a. 用泵将预先在 65 70熔融的 3500kg2,5,8,11- 四甲基 -6- 十二炔 -5,8- 二 醇输送至高位槽计量后， 放入密闭低压反应釜中。通过反应釜上的加料装置加入 29.85kg 三乙胺、 0.06kg 氢氧化钾、 0.09kg 三氯化铝的混合物。 0042 b. 通过环氧乙烷计量加料泵以 3 4kg/min 的速度往反应釜中加入 1600kg 环氧 乙烷， 加入过程中， 控制釜内温度在6570， 压力不超过0.4MPa。 当压力超过0.4MPa时， 暂停加料， 等压力低于 0.35MPa 时， 再继续加料。加料完毕。

19、后保持温度约 3h， 待釜内压力下 降到不再变化。 0043 c. 反应结束后降温， 以保护气置换釜内剩余的环氧乙烷后， 加入 15 30kg 冰醋 酸， 搅拌 0.5h， 物料 pH 值中和至 6 8。 0044 d. 加入 15 30kg 双氧水， 搅拌 0.5h。 0045 e. 减压蒸馏去除物料中的水分及轻组分。 0046 f. 出料包装。 0047 实施例三 0048 2,4,7,9- 四甲基 -5- 癸炔 -4,7- 二醇加成 20% 的环氧乙烷和 10% 的环氧丙烷， 生 产过程包括 ： 说 明 书 CN 103242143 A 5 4/4 页 6 0049 a. 用泵将预先在 。

20、55 60熔融的 3500kg2,4,7,9- 四甲基 -5- 癸炔 -4,7- 二醇 输送至高位槽计量后， 放入密闭低压反应釜中。通过反应釜上的加料装置加入 16.5kg 三甲 胺、 12.9kg 三乙胺、 0.3kg 氢氧化钾、 0.3kg 氯化锌的混合物。 0050 b. 通过环氧乙烷计量加料泵以 1.5 2kg/min 的速度往反应釜中加入 1050kg 环 氧乙烷和550kg环氧丙烷， 加入过程中， 控制釜内温度在5560， 压力不超过0.4MPa。 当 压力超过 0.4MPa 时， 暂停加料， 等压力低于 0.35MPa 时， 再继续加料。加料完毕后保持温度 约 4h， 待釜内压力下降到不再变化。 0051 c. 反应结束后降温， 以保护气置换釜内剩余的环氧乙烷后， 加入 15 30kg 冰醋 酸， 搅拌 0.5h， 物料 pH 值中和至 6 8。 0052 d. 加入 15 30kg 双氧水， 搅拌 0.5h。 0053 e. 减压蒸馏去除物料中的水分及轻组分。 0054 f. 出料包装。 说 明 书 CN 103242143 A 6 。